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摘 要：本文通过对视频信号及存储介质的介绍，结合计算机网络技术和高校的实际情况，探讨构建MRC媒体资源管理系统。通过构建高效实用的业务交流平台，可以实现对原有视音频数据、各类文档、图片、声音等文件的科学管理和高效利用，简化了业务流程，提高了工作效率。
关键词：视频信号；存储介质；MRC媒资管理系统
1 引言
目前，高校音像资料的存储大都采用了磁带这种介质。近年来，随着现代科学技术的迅速发展，逐渐出现了以硬盘、光盘和存储卡作为记录介质的记录技术。视音频图像也由模拟信号逐渐发展到数字信号的记录模式。磁带与新记录介质相比，记录时间短、不易长期保存、故障率高等劣势就明显地显露出来，而硬盘、光盘等记录介质因其具有记录时间长、相对容易保存、故障率低、耗电低等优势而逐渐开始取代磁带记录。因此，高校音像资料的存储方式要顺应科技的发展趋势，采用以硬盘、光盘等新型存储介质，构建MRC媒体资源管理系统，增加存储容量，提高存储质量和管理效率。
2 视频信号的分类
视频信号分为模拟信号和数字信号。
2.1模拟视频信号
将视频和音频波动的信号连续地记录在磁带上，并以同样连续波动的信号形式从磁带上恢复被记录下的信息。模拟信号的特点是幅度连续（连续的含义是在某一取值范围内可以取无限多个数值），其信号波形在时间上也是连续的，因此它又是连续信号。模拟信号按一定的时间间隔T抽样后的抽样信号，由于其波形在时间上是离散的，但此信号的幅度仍然是连续的，所以仍然是模拟信号。电话、传真、电视信号都是模拟信号。
2.1.1复合视频信号。复合视频信号包括亮度和色度的单路模拟信号，也即从全电视信号中分离出伴音后的视频信号，这时的色度信号还是间插在亮度信号的高端。由于复合视频的亮度和色度信号是间插在一起的，色度和亮度之间的信号干扰是不可避免的，信号越弱干扰越严重，因此在信号重放时很难恢复完全一致的色彩。这种信号带宽较窄，一般只有水平240线左右的分辨率。
2.1.2模拟分量视频信号。模拟分量视频信号是把亮度和色度信号分成两路独立的模拟信号，用两路导线分别传输，并可以分别记录在模拟磁带的两路磁迹上。这种信号不仅其亮度和色度都具有较宽的宽带，而且由于亮度和色度分开传输，可以减少其相互干扰，水平分解率可达420线。与复合视频信号相比，能更好地重现色彩。
2.2数字视频信号
数字记录系统通过对扫描图像进行取样，把模拟的视频信号转换成几百万个不连续的、固定的开/关脉冲。数字记录实际储存的不是视频和音频信号，而是数据。
信号的数字化需要三个步骤：抽样、量化和编码。抽样是指用每隔一定时间的信号样值序列来代替原来在时间上连续的信号，也就是在时间上将模拟信号离散化。量化是用有限个幅度值近似原来连续变化的幅度值，把模拟信号的连续幅度变为有限数量的有一定间隔的离散值。编码则是按照一定的规律，把量化后的值用二进制数字表示，然后转换成二值或多值的数字信号流。这样得到的数字信号可以通过电缆、微波干线、卫星通道等数字线路传输。在接收端则与上述模拟信号数字化过程相反，再经过后置滤波又恢复成原来的模拟信号。
2.2.1数字分量并行（4：2：2）接口。描述图像信号的数字码字的比特用并行的8对（可选择10对）导线来传送，每对载有每个分量信号CB、Y、CR、Y的相同位的比特多工数据流。这8对也载有辅助数据，这些数据以时间多工方式加到图像消隐期的数据流中。附加的一对线提供27MHz的同步时钟。用平衡导线对来传送接口上的信号，无均衡时电缆长度达50m，采用合适均衡时，长度达200m。
2.2.2数字分量串行（SDI）接口。串行接口是把数据字的各个比特以及相应的数据通过单一通道顺序传送的接口。由于串行数字信号的数据率很高，在传送前必须经过处理。数字音频信号同时插入到视频信号的行、场同步脉冲（行、场消隐）期间，并与数字分量视频信号同时传输。比特串行数据流能够用同轴电缆（阻抗为75Ω）或光缆传送。阻抗75—5型同轴电缆传输最大距离为150m，阻抗75—7型同轴电缆传输最大距离为250m。
2.2.3标清数字信号。标清（Standard Definition），是指分辨率在720p以下的一种视频格式。720p是指视频的垂直分辨率为720线逐行扫描。具体的说，是指分辨率在400线左右的VCD、DVD、电视节目等“标清”视频格式，即标准清晰度。
2.2.4高清数字信号。高清（High Definition），即“高分辨率”，视频垂直分辨率超过720p或1080i，视频宽纵比为16：9。
由于图像质量和信道传输所占的带宽不同，使得数字电视信号图像质量可达到或接近35mm宽银幕电影的水平，视频内容和显示设备水平分辨率达到1000线以上，分辨率最高可达1920×1080。从画质来看，由于高清的分辨率基本上相当于传统模拟电视的4倍，画面清晰度、色彩还原度都要远胜过传统电视，而16：9的宽屏显示也带来更宽广的视觉享受。
3 存储介质的种类
3.1磁带
模拟磁带存储模拟信号，数字磁带存储数字信号。磁带上涂有磁粉，电信号通过磁头线圈转换成磁信号，磁头的磁信号作用于匀速旋转的磁带，形成磁带上的磁记录信号。由于数字磁带只要记录“0”、“1”两种状态，所以记录质量高于模拟磁带。
3.2光盘
3.2.1CD光盘。CD是Compact Disk的缩写，是指激光读取光盘上的数字化信息再还原成模拟信号。CD光盘是120mm大小，光盘上的信息是由双声道24K，16bit采样录音母带而来，PCM格式无压缩。CD盘的容量为650M。
3.2.2VCD光盘。VCD是Video Compact Disk的缩写，是一种压缩过的图像格式。它是采用MPEG-1的压缩方法来压缩图像，解析度到达352*240﹙NTSC﹚或352*288﹙PAL﹚1.15Mb/s Video Bit Rate，声音格式则采用44.1KHz取样频率，16 Bit取样值，Stereo立体声。VCD是Video CD，表示存储视频内容，但依旧是套用CD白皮书范畴，通用的VCD盘的容量为700M。 3.2.3DVD光盘。DVD是Digital Versatile Disc的缩写。它集计算机技术、光学记录技术和影视技术等为一体，其目的是为了满足人们对大存储容量、高性能的存储媒体的需求，主要用于存储多媒体软件和影视节目。DVD盘直径为80mm或120mm，厚度为1.2mm。在物理结构上可以分为单面单层、单面双层、双面单层和双面双层四种。CD-ROM能容纳650MB的用户数据，而单面单层DVD盘的容量为4.7GB（约为CD-ROM容量的7倍），双面双层DVD盘的容量则高达17GB（约为CD-ROM容量的26倍）。
DVD介质是目前所有的介质数码摄像机中安全性、稳定性最高的，既不像磁带DV那样容易损耗，也不像硬盘式DV那样对防震有非常苛刻的要求。不足之处是DVD光盘的价格与磁带DV相比略微偏高了一点，而且可刻录的时间相对短了一些。如DVD-R，DVR+R格式的数据写入后就不能再被修改，称为一次性写入式DVD刻录格式；DVD-RAM是一种可复写DVD刻录格式。
3.2.4SONY的蓝光盘。蓝光盘是Blu-ray Disc的缩写，简称BD。蓝光盘是DVD之后的下一代光盘格式之一，用以存储高品质的影音以及高容量的数据存储。蓝光光碟的命名是由于其采用波长405纳米（nm）的蓝色激光光束来进行读写操作（DVD采用650纳米波长的红光读写器，CD则是采用780纳米波长）。一个单层的蓝光光碟的容量为25或是27GB，足够录制一个长达4小时的高解析影片。目前为止，蓝光盘是最先进的大容量光碟格式。
3.3硬盘
硬盘是指采用硬盘作为存储介质的存储方式，2005由JVC率先推出的，用微硬盘作存储介质。大容量硬盘摄像机能够确保长时间拍摄，通过USB连线与电脑连接，可以直接用电脑传输拍摄素材。
3.4存储卡
存储卡式介质耗电低、反应快速、抗震性强、记录时间长、保存和分享简单等特点，不仅在家用型摄像机领域占领市场，还为专业摄像机的存储革命带来了新的契机。
4 方案设计
高校结合工作实际和音像资料存储的特点，可采用MRC媒资管理系统、磁带和光盘存储等相结合的方式。
4.1 磁带或光盘存储
目前，高校视音频节目的制作大都采用数字录像设备，数字磁带仍是主要的存储介质，少部分高校采用P2卡或是蓝光盘存储介质。由于磁带对存储环境要求较高，且占用较大空间，线性检索视音频数据速度慢、效率低，不利于数据传输、交流和资源共享，因此可以将新闻、专题片素材进行硬盘或光盘数据备份，保证音像素材后期制作的质量要求。
4.2 MRC 2.0媒体资源管理系统
目前，索贝公司推出MRC媒体资源管理中心（Multimedia Resources Center），是一款高度集成化、产品化的多媒体资源管理产品，用于视音频等多媒体数据的存档和管理业务，为有数据管理和归档需求的用户提供分级存储、编目、查询、检索、预览播放等全面的多媒体资料的综合管理系统。
MRC媒资管理系统属于存储型媒资系统，是高校音像资料存储的发展趋势，其主要特点是存储容量大、存储介质多、系统稳定、操作简单、流程规范、维护简单等。
高校在媒资管理系统建设初期，通过市场调研、产品比较、性能测试等方面，选择适合的、性价比较高的媒资管理系统，并针对学校工作实际和管理的不同特点，设计、开发业务的工作流程，使媒资系统对业务系统的支持最大化，为业务开展提供最大的方便。
MRC 媒资管理系统设计图示：
■
MRC 媒资管理系统可以实现以下主要功能。系统支持丰富的模拟、数字输出接口，包括复合、Y/C、分量（YUV）、SDI数字视频接口，实现多种格式的节目素材上载和批量上载，也可直接上载蓝光或P2素材；磁带、光盘等由专业编目公司完成编目和上传后，可以方便地将编目数据直接导入到媒资系统；根据视音频制作的要求，对视频进行编辑、转码等步骤，可以下载到其他存储介质，如磁带、CD、DVD或移动硬盘等；MRC的客户端还可以安装到任何PC终端上，使办公系统随时访问MRC系统的内容、查询并调用。
5 结束语
通过构建MRC媒资管理系统的业务交流平台，对历史文献、磁带等传统资料进行数字化、编目录入等管理，确保音像资料安全、长久保存。同时，实现音像资料的科学管理和高效利用，简化业务流程，提高工作效率。
参考文献：
[1]付玉明，单兴苗.外语音像资料的数字化处理[J].新疆师范大学学报（自然科学版），2007，（02）.
[2]王培凤.数字图书馆信息资源长期保存中存在的问题及应对策略[J].情报探索，2008，（06）.
[3]柳强，胡雪飞.基于流媒体技术的外语音像资源库建设[J].中国教育信息化·高教职教，2009，（02）.
[4]毛义春.数字信息长期存储中的安全问题及策略[J].科技档案，2010，（01）.
关键词：视频信号；存储介质；MRC媒资管理系统
1 引言
目前，高校音像资料的存储大都采用了磁带这种介质。近年来，随着现代科学技术的迅速发展，逐渐出现了以硬盘、光盘和存储卡作为记录介质的记录技术。视音频图像也由模拟信号逐渐发展到数字信号的记录模式。磁带与新记录介质相比，记录时间短、不易长期保存、故障率高等劣势就明显地显露出来，而硬盘、光盘等记录介质因其具有记录时间长、相对容易保存、故障率低、耗电低等优势而逐渐开始取代磁带记录。因此，高校音像资料的存储方式要顺应科技的发展趋势，采用以硬盘、光盘等新型存储介质，构建MRC媒体资源管理系统，增加存储容量，提高存储质量和管理效率。
2 视频信号的分类
视频信号分为模拟信号和数字信号。
2.1模拟视频信号
将视频和音频波动的信号连续地记录在磁带上，并以同样连续波动的信号形式从磁带上恢复被记录下的信息。模拟信号的特点是幅度连续（连续的含义是在某一取值范围内可以取无限多个数值），其信号波形在时间上也是连续的，因此它又是连续信号。模拟信号按一定的时间间隔T抽样后的抽样信号，由于其波形在时间上是离散的，但此信号的幅度仍然是连续的，所以仍然是模拟信号。电话、传真、电视信号都是模拟信号。
2.1.1复合视频信号。复合视频信号包括亮度和色度的单路模拟信号，也即从全电视信号中分离出伴音后的视频信号，这时的色度信号还是间插在亮度信号的高端。由于复合视频的亮度和色度信号是间插在一起的，色度和亮度之间的信号干扰是不可避免的，信号越弱干扰越严重，因此在信号重放时很难恢复完全一致的色彩。这种信号带宽较窄，一般只有水平240线左右的分辨率。
2.1.2模拟分量视频信号。模拟分量视频信号是把亮度和色度信号分成两路独立的模拟信号，用两路导线分别传输，并可以分别记录在模拟磁带的两路磁迹上。这种信号不仅其亮度和色度都具有较宽的宽带，而且由于亮度和色度分开传输，可以减少其相互干扰，水平分解率可达420线。与复合视频信号相比，能更好地重现色彩。
2.2数字视频信号
数字记录系统通过对扫描图像进行取样，把模拟的视频信号转换成几百万个不连续的、固定的开/关脉冲。数字记录实际储存的不是视频和音频信号，而是数据。
信号的数字化需要三个步骤：抽样、量化和编码。抽样是指用每隔一定时间的信号样值序列来代替原来在时间上连续的信号，也就是在时间上将模拟信号离散化。量化是用有限个幅度值近似原来连续变化的幅度值，把模拟信号的连续幅度变为有限数量的有一定间隔的离散值。编码则是按照一定的规律，把量化后的值用二进制数字表示，然后转换成二值或多值的数字信号流。这样得到的数字信号可以通过电缆、微波干线、卫星通道等数字线路传输。在接收端则与上述模拟信号数字化过程相反，再经过后置滤波又恢复成原来的模拟信号。
2.2.1数字分量并行（4：2：2）接口。描述图像信号的数字码字的比特用并行的8对（可选择10对）导线来传送，每对载有每个分量信号CB、Y、CR、Y的相同位的比特多工数据流。这8对也载有辅助数据，这些数据以时间多工方式加到图像消隐期的数据流中。附加的一对线提供27MHz的同步时钟。用平衡导线对来传送接口上的信号，无均衡时电缆长度达50m，采用合适均衡时，长度达200m。
2.2.2数字分量串行（SDI）接口。串行接口是把数据字的各个比特以及相应的数据通过单一通道顺序传送的接口。由于串行数字信号的数据率很高，在传送前必须经过处理。数字音频信号同时插入到视频信号的行、场同步脉冲（行、场消隐）期间，并与数字分量视频信号同时传输。比特串行数据流能够用同轴电缆（阻抗为75Ω）或光缆传送。阻抗75—5型同轴电缆传输最大距离为150m，阻抗75—7型同轴电缆传输最大距离为250m。
2.2.3标清数字信号。标清（Standard Definition），是指分辨率在720p以下的一种视频格式。720p是指视频的垂直分辨率为720线逐行扫描。具体的说，是指分辨率在400线左右的VCD、DVD、电视节目等“标清”视频格式，即标准清晰度。
2.2.4高清数字信号。高清（High Definition），即“高分辨率”，视频垂直分辨率超过720p或1080i，视频宽纵比为16：9。
由于图像质量和信道传输所占的带宽不同，使得数字电视信号图像质量可达到或接近35mm宽银幕电影的水平，视频内容和显示设备水平分辨率达到1000线以上，分辨率最高可达1920×1080。从画质来看，由于高清的分辨率基本上相当于传统模拟电视的4倍，画面清晰度、色彩还原度都要远胜过传统电视，而16：9的宽屏显示也带来更宽广的视觉享受。
3 存储介质的种类
3.1磁带
模拟磁带存储模拟信号，数字磁带存储数字信号。磁带上涂有磁粉，电信号通过磁头线圈转换成磁信号，磁头的磁信号作用于匀速旋转的磁带，形成磁带上的磁记录信号。由于数字磁带只要记录“0”、“1”两种状态，所以记录质量高于模拟磁带。
3.2光盘
3.2.1CD光盘。CD是Compact Disk的缩写，是指激光读取光盘上的数字化信息再还原成模拟信号。CD光盘是120mm大小，光盘上的信息是由双声道24K，16bit采样录音母带而来，PCM格式无压缩。CD盘的容量为650M。
3.2.2VCD光盘。VCD是Video Compact Disk的缩写，是一种压缩过的图像格式。它是采用MPEG-1的压缩方法来压缩图像，解析度到达352*240﹙NTSC﹚或352*288﹙PAL﹚1.15Mb/s Video Bit Rate，声音格式则采用44.1KHz取样频率，16 Bit取样值，Stereo立体声。VCD是Video CD，表示存储视频内容，但依旧是套用CD白皮书范畴，通用的VCD盘的容量为700M。 3.2.3DVD光盘。DVD是Digital Versatile Disc的缩写。它集计算机技术、光学记录技术和影视技术等为一体，其目的是为了满足人们对大存储容量、高性能的存储媒体的需求，主要用于存储多媒体软件和影视节目。DVD盘直径为80mm或120mm，厚度为1.2mm。在物理结构上可以分为单面单层、单面双层、双面单层和双面双层四种。CD-ROM能容纳650MB的用户数据，而单面单层DVD盘的容量为4.7GB（约为CD-ROM容量的7倍），双面双层DVD盘的容量则高达17GB（约为CD-ROM容量的26倍）。
DVD介质是目前所有的介质数码摄像机中安全性、稳定性最高的，既不像磁带DV那样容易损耗，也不像硬盘式DV那样对防震有非常苛刻的要求。不足之处是DVD光盘的价格与磁带DV相比略微偏高了一点，而且可刻录的时间相对短了一些。如DVD-R，DVR+R格式的数据写入后就不能再被修改，称为一次性写入式DVD刻录格式；DVD-RAM是一种可复写DVD刻录格式。
3.2.4SONY的蓝光盘。蓝光盘是Blu-ray Disc的缩写，简称BD。蓝光盘是DVD之后的下一代光盘格式之一，用以存储高品质的影音以及高容量的数据存储。蓝光光碟的命名是由于其采用波长405纳米（nm）的蓝色激光光束来进行读写操作（DVD采用650纳米波长的红光读写器，CD则是采用780纳米波长）。一个单层的蓝光光碟的容量为25或是27GB，足够录制一个长达4小时的高解析影片。目前为止，蓝光盘是最先进的大容量光碟格式。
3.3硬盘
硬盘是指采用硬盘作为存储介质的存储方式，2005由JVC率先推出的，用微硬盘作存储介质。大容量硬盘摄像机能够确保长时间拍摄，通过USB连线与电脑连接，可以直接用电脑传输拍摄素材。
3.4存储卡
存储卡式介质耗电低、反应快速、抗震性强、记录时间长、保存和分享简单等特点，不仅在家用型摄像机领域占领市场，还为专业摄像机的存储革命带来了新的契机。
4 方案设计
高校结合工作实际和音像资料存储的特点，可采用MRC媒资管理系统、磁带和光盘存储等相结合的方式。
4.1 磁带或光盘存储
目前，高校视音频节目的制作大都采用数字录像设备，数字磁带仍是主要的存储介质，少部分高校采用P2卡或是蓝光盘存储介质。由于磁带对存储环境要求较高，且占用较大空间，线性检索视音频数据速度慢、效率低，不利于数据传输、交流和资源共享，因此可以将新闻、专题片素材进行硬盘或光盘数据备份，保证音像素材后期制作的质量要求。
4.2 MRC 2.0媒体资源管理系统
目前，索贝公司推出MRC媒体资源管理中心（Multimedia Resources Center），是一款高度集成化、产品化的多媒体资源管理产品，用于视音频等多媒体数据的存档和管理业务，为有数据管理和归档需求的用户提供分级存储、编目、查询、检索、预览播放等全面的多媒体资料的综合管理系统。
MRC媒资管理系统属于存储型媒资系统，是高校音像资料存储的发展趋势，其主要特点是存储容量大、存储介质多、系统稳定、操作简单、流程规范、维护简单等。
高校在媒资管理系统建设初期，通过市场调研、产品比较、性能测试等方面，选择适合的、性价比较高的媒资管理系统，并针对学校工作实际和管理的不同特点，设计、开发业务的工作流程，使媒资系统对业务系统的支持最大化，为业务开展提供最大的方便。
MRC 媒资管理系统设计图示：
■
MRC 媒资管理系统可以实现以下主要功能。系统支持丰富的模拟、数字输出接口，包括复合、Y/C、分量（YUV）、SDI数字视频接口，实现多种格式的节目素材上载和批量上载，也可直接上载蓝光或P2素材；磁带、光盘等由专业编目公司完成编目和上传后，可以方便地将编目数据直接导入到媒资系统；根据视音频制作的要求，对视频进行编辑、转码等步骤，可以下载到其他存储介质，如磁带、CD、DVD或移动硬盘等；MRC的客户端还可以安装到任何PC终端上，使办公系统随时访问MRC系统的内容、查询并调用。
5 结束语
通过构建MRC媒资管理系统的业务交流平台，对历史文献、磁带等传统资料进行数字化、编目录入等管理，确保音像资料安全、长久保存。同时，实现音像资料的科学管理和高效利用，简化业务流程，提高工作效率。
参考文献：
[1]付玉明，单兴苗.外语音像资料的数字化处理[J].新疆师范大学学报（自然科学版），2007，（02）.
[2]王培凤.数字图书馆信息资源长期保存中存在的问题及应对策略[J].情报探索，2008，（06）.
[3]柳强，胡雪飞.基于流媒体技术的外语音像资源库建设[J].中国教育信息化·高教职教，2009，（02）.
[4]毛义春.数字信息长期存储中的安全问题及策略[J].科技档案，2010，（01）.